Выполнение курсового проекта по разделу “Сжигание топлива”

ЗАДАНИЕ.

                    - по топливу:

1.  Для заданного топлива подсчитать теоретически необходимое и действительное количество воздуха для сжигания топлива и объемное содержание продуктов сгорания.

2.  Вычислить часовой расход топлива на котел, производительность дутьевого вентилятора, дымососа и диаметр дымовой трубы котельной.

3.  По результатам анализа продуктов сгорания перед дымососом (RO₂* и O₂*) и известному составу топлива дать оценку качества сжигания топлива. Определить полноту сгорания и коэффициент избытка воздуха ( a ) перед дымососом.

4.  Выполнить индивидуальное задание по учебно-исследовательскому разделу проекта.

                    - по воде:

1.  Обработать результаты анализа исходной воды, оценить точность выполнения анализа и выбрать способы обработки воды для питания паровых котлов и подпитки теплосетей.

2.  Рассчитать и выбрать осветлительные фильтры для водоподготовки.

3.  Выбрать число и размеры катионитных фильтров и рассчитать расход воды на собственные нужды.

4.  Дать оценку работы катионитного фильтра по данным испытания.

5.  Выполнить графическую часть проекта.

Задание, на выполнение курсового проекта

по дисциплине:

«Топливо, вода и смазка в энергетике»

Вариант № 2

По разделу  “Сжигание Топлива”:

Исходные данные для выполнения курсового проекта

Тип котла	Число котлов	Парам. пара		КПД     hк ,%	t ух.газ..°C	aт
	п, шт.	Р, МПа	t, ° C
КЕ-10-14	4	1,4	tн	82,6	160	1,3

Расчётные характеристики твёрдых топлив.

№	Состав рабочей массы топлива, %							Qнp	Марка
	WP	AP	SP	CP	HP	NP	OP	кДж/кг	топлива
2	8,5	11,0	0,5	66,0	4,7	1,8	7,5	37369	Г

                      Паропроизводительность                   D_П=10т/ч

                     Давление пара                                         Р=14ата

                    Температура пара                                   t_п=225⁰С

                    Процент продувки                                   4%

                   Доля кислорода в воздухе                        y=0,21

h_ПП=2850кДж/кг

                  h_ПВ=420 кДж/кг

                  h_НП=2790 кДж/кг

                          1.Определяем теоретически необходимое количество воздуха:

Vo = 0.089 C^p + 0.246 H^p + 0.033 ( S^p - O^p )

Vo = 0.089×66,0 + 0,246×4,7 + 0,033×( 0,5 - 7,5 ) = 6,799  [нМ³/кг]

2. Определяем действительное количество воздуха:

Vd = Vo × a_Т

Vd = 6.799 × 1,3 = 8,84 [нМ³/кг]

3.  Определяем объем продуктов сгорания (при a_Т):

V_{RO 2} = 0.0187 (C^p + 0.375 S^p ) a_Т

V_RO2 = 0.0187 ( 66.0 + 0.375 × 0,5 ) 1,3 = 1,61 [нМ³/ кг]

V_O2 = ( a_Т - 1 ) × Vo × 0,21

V_O2 = ( 1.3 - 1 ) × 6,799 × 0,21 = 0,43 [нМ³/кг]

V_N2 = 0.79 × a_Т × Vo + 0.008 × N^P

V_N2 = 0,79 × 1.3 × 6,799 + 0,008 × 1,8 = 6,997 [нМ³/кг]

4. Определяем объем сухих продуктов сгорания:

Vсг = V_RO2 + V_O2 + V_N2

Vсг = 1,61 + 0,43 + 6,997 = 9,037 [нМ³/кг]

5. Определяем объем водяных паров в составе продуктов сгорания:

V_H2O = 0.112 × H + 0.0124 × W^p + 0.0163 × a_Т × Vo

V_H2O = 0.112 × 4,7 + 0,0124 × 8,5 + 0,0163 × 1,3 × 6,799 = 0,775 [нМ3/кг]

                6. Определяем суммарный объем продуктов сгорания:

Vг = Vсг + V_H2O

Vг = 9,037 + 0,775 = 9,812 [нМ³/кг]

                 7.Определяем объёмное содержание трёхатомных газов:

(V_RO2/ V_сг )100=(1,61/9,037)100=17,58%

(V_O2/ V_сг )100=(0,43/9,037)100=4,76%

V_HO2/ V_г =0,775/9,812=0,079

Найдем характеризующий коэффициент топлива показывающий его состав:

                                                   0.79 × ( 0,21 × Vo - V_RO2 ) + 0.21× V_N2^т

  b =   ————————————————

                                                                           V_RO2

                                       0.79 × ( 0,21 × 6,799 - 1,61 ) + 0,21 × 6,997

b = —————————————————— = 0,82

                                                                     1,61

14. Найдем полноту сгорания по формуле:

Z* = 21 - ( 1 + b ) × RO₂* - O₂*

Z* = 21 - (1 + 0.82 ) × 1,61- 0,43 = 0,052

Z <> 0, следовательно, сгорание топлива происходит не полностью.

7. Подсчитываем часовой расход топлива на котел:

Д × ( i _пара - i _{п. в} )+GПР(i_НП-i_ПВ)

В = ——————————

                                                                    h _котла × Q_н^р

                                  10000 × ( 2850 - 420)+400(2790-420)

В = ——————————                               = 1169,07  [кг/час]

                                                    0,826 × 26146

8. Определяем производительность дутьевого вентилятора:

1,1 × Vo × a × В × ( Твозд. + 273 )

Vвент. = ———————————————

                                                                            273

1,1 × 6,799 × 1,3 × 1169,07 × ( 30 + 273 )

Vвент.= ——————————————— = 12615,42 [М³/час ]

                                                              273

                       9. Определяем производительность дымососа:

                                                             1,1 × Vг × В × ( Тух. + 273 )

Vдым. = ————————————

                                                                             273

                                         1,1 × 9,812 × 1169,07 × ( 160 + 273 )

Vдым. = ————————————— = 20013,17 [ М³/час ]

                                                            273

10. Определяем диаметр дымовой трубы:

                                                                          Vдым. × n

d =          —————

                                                                             Wгазов

                                                                 20013,17 × 4

d =           —————   = 0,77 [ М ]

                                                                      20

11. Определяем процентное содержание газов в продуктах сгорания:

                                                                      V_RO2­

RO₂ = ———— × 100 %

                                                                       Vсг.

                                                             0,95

RO₂ = ———— × 100 %  = 13,32  %

                                                             7,13

Vo₂

О₂ = ———— × 100 %

                                                                      Vсг.

                                                             0,44

О₂ = ———— × 100 % = 6,17  %

                                                             7,13

                                                                     V_N2

N₂ = ———— × 100 %

                                                                     Vсг.

                                                             5,74

N₂ = ———— × 100 % = 80,5  %

                                                             7,13

12.Определяем качество процесса горения для экспериментальных данных,

 полученных путем взятия пробы уходящих газов газоанализатором:

RO₂* = 12.9 %

                        O₂*    = 6. 5 %

*  Найдем характеризующий коэффициент топлива показывающий его состав: